《單片機(jī)程序設(shè)計(jì)》PPT課件.ppt

第三章 單片機(jī)程序設(shè)計(jì),3-1 程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介 3-2 順序程序的設(shè)計(jì) 3-3 分支程序的設(shè)計(jì) 3-4 循環(huán)程序的設(shè)計(jì) 3-5 常用子程序介紹 3-6 查表程序的設(shè)計(jì),項(xiàng)目引入,1.項(xiàng)目描述 將09這十個(gè)數(shù)循環(huán)送P1口七段LED上顯示 。 2.硬件電路與工作原理 讓學(xué)生根據(jù)任務(wù)分析硬件要求，畫出具體電路，并在實(shí)驗(yàn)開發(fā)板上接線 3.程序設(shè)計(jì)（給出控制程序）,8051,START: ORG 0100H MAIN: MOV R0,#00H MOV DPTR,#TABLE DISP: MOV A,R0 MOVC A,A+ADPTR MOV P1,A ACALL DELAY INC R0 CJNE R0,#0AH,DISP AJMP MAIN,DELAY: MOV R1,#0FFH LOOP0: MOV R2,#0FFH LOOP1: DJNZ R2,LOOP1 DJNZ R1,LOOP0 RET TABLE:DB 0C0H，0F9H， DB 0A4H，0B0H DB 99H， 92H DB 82H， 0F8H DB 80H， 90H END,LED顯示電路控制程序,單片機(jī)匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)的基本步驟如下： (1) 題意分析。熟悉并了解匯編語(yǔ)言指令的基本格式和主要特點(diǎn)，明確被控對(duì)象對(duì)軟件的要求，設(shè)計(jì)出算法等。 (2) 畫出程序流程圖。編寫較復(fù)雜的程序，畫出程序流程圖是十分必要的。程序流程圖也稱為程序框圖，是根據(jù)控制流程設(shè)計(jì)的，它可以使程序清晰，結(jié)構(gòu)合理，便于調(diào)試。 (3) 分配內(nèi)存工作區(qū)及有關(guān)端口地址。分配內(nèi)存工作區(qū)，要根據(jù)程序區(qū)、數(shù)據(jù)區(qū)、暫存區(qū)、堆棧區(qū)等預(yù)計(jì)所占空間大小，對(duì)片內(nèi)外存儲(chǔ)區(qū)進(jìn)行合理分配并確定每個(gè)區(qū)域的首地址，便于編程使用。,3-1 程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介,(4) 編制匯編源程序。 (5) 仿真、調(diào)試程序。 (6) 固化程序。 程序編寫做到：占用存儲(chǔ)空間少；運(yùn)行時(shí)間短； 程序的編制、調(diào)試及排錯(cuò)所需時(shí)間短；結(jié)構(gòu)清晰，易讀、易于移植。,按結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)思想，任何復(fù)雜程序都可由 順序結(jié)構(gòu)、 分支結(jié)構(gòu)、 循環(huán)結(jié)構(gòu)等構(gòu)成。,簡(jiǎn)單程序也就是順序程序，它是最簡(jiǎn)單、最基本的程序結(jié)構(gòu)，其特點(diǎn)是按指令的排列順序一條條地執(zhí)行，直到全部指令執(zhí)行完畢為止。不管多么復(fù)雜的程序，總是由若干順序程序段所組成的。本節(jié)通過(guò)實(shí)例介紹簡(jiǎn)單程序的設(shè)計(jì)方法。 例3.1 4字節(jié)（雙字）加法。將內(nèi)部RAM 30H開始的4個(gè)單元中存放的4字節(jié)十六進(jìn)制數(shù)和內(nèi)部RAM 40H單元開始的4個(gè)單元中存放的4字節(jié)十六進(jìn)制數(shù)相加，結(jié)果存放到40H開始的單元中。,3-2 簡(jiǎn)單順序程序的設(shè)計(jì),(1) 題意分析。 題目的要求如圖3.1所示。,圖3.1 例3.1題意分析示意圖,ORG 0000H LJMP MAIN MAIN: ORG 0080H MOV A,30H ADD A,40H MOV 40H,A ；最低字節(jié)加法并送結(jié)果 MOV A,31H ADDC A,41H MOV 41H,A ；第二字節(jié)加法并送結(jié)果,(2) 匯編語(yǔ)言源程序。 按照雙字節(jié)加法的思路，實(shí)現(xiàn)4字節(jié)加法的源程序如下：,MOV A,32H ADDC A,42H MOV 42H,A ；第三字節(jié)加法并送結(jié)果 MOV A,33H ADDC A,43H MOV 43H,A ；第四字節(jié)加法并送結(jié)果，進(jìn)位 SJMP $ ; 位在CY中 END,例3.2、設(shè)在外RAM的60H單元存有1個(gè)字節(jié)代碼，要求將其分解成兩個(gè)4位字段，高4位存入原單元的低4位，其低4位存入61H單元的低4位，且要求這兩個(gè)單元的高4位均為0，試編制完整程序。,ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0030H MAIN:MOV R0,#30H MOV R1,#40H MOV R7,#08H LOOP:MOV A,R0 MOV R1,A INC R0 INC R1 DJNZ R7,LOOP SJMP $,解： 核心指令 ANL ORG 1000H MODE：MOV R0，#60H MOVX A，R0 MOV B，A ANL A，#0F0H SWAP A MOVX R0，A MOV A,B ANL A，#0FH INC R0 MOVX R0，A SJMP $ END,一、分支結(jié)構(gòu)與分支程序設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)：根據(jù)不同的條件，進(jìn)行相應(yīng)的處理。 通常用條件轉(zhuǎn)移指令形成簡(jiǎn)單分支結(jié)構(gòu)。 如： 判（A） = Z 或 NZ ，轉(zhuǎn)移 判（CY）= 1 或 0 ，轉(zhuǎn)移 判（bit）=1 或 0 ，轉(zhuǎn)移 CJNE 比較不相等轉(zhuǎn)移,3-3 分支程序的設(shè)計(jì),例3.3、設(shè)a存放在累加器A中，b存放在寄存器B中，要求按下式 計(jì)算Y值，并將結(jié)果Y存于累加器A 中，試編寫程序。 a-b （a0） Y = a+b （a 0）,解：本題關(guān)鍵是判a是正數(shù)，還是負(fù)數(shù)；由ACC.7便知。 ORG 1000H BR： JB ACC.7，MINUS CLR C SUBB A，B SJMP DONE MINUS： ADD A，B DONE： SJMP END,分支程序?qū)嵗?1兩分支程序設(shè)計(jì) 例3.4 兩個(gè)無(wú)符號(hào)數(shù)比較（兩分支）。內(nèi)部RAM的20H單元和30H單元各存放了一個(gè)8位無(wú)符號(hào)數(shù)，請(qǐng)比較這兩個(gè)數(shù)的大小，比較結(jié)果顯示在實(shí)驗(yàn)板上： 若(20H)(30H)，則P1.0管腳連接的LED發(fā)光； 若(20H)(30H)，則P1.1管腳連接的LED發(fā)光。 如何讓LED發(fā)光？給該引腳送低電平即可。,(1) 題意分析。 本例是典型的分支程序，根據(jù)兩個(gè)無(wú)符號(hào)數(shù)的比較結(jié)果（判斷條件），程序可以選擇兩個(gè)流向之中的某一個(gè)，分別點(diǎn)亮相應(yīng)的LED。 比較兩個(gè)無(wú)符號(hào)數(shù)常用的方法是將兩個(gè)數(shù)相減，然后判斷有否借位CY。若CY=0，無(wú)借位，則XY；若CY=1，有借位，則XY。程序的流程圖如圖3.2所示。,圖3.2 兩數(shù)比較流程圖,(2) 匯編語(yǔ)言源程序。 X DATA 20H ；數(shù)據(jù)地址賦值偽指令DATA Y DATA 30H ORG 0080H MOV A, X ；(X) A CLR C ；CY=0 SUBB A,Y ；帶借位減法，A- (Y)-CYA JC L1 ；CY=1，轉(zhuǎn)移到 L1 CLR P1.0 ；CY=0，(20H)(30H)，點(diǎn)亮P1.0連接的LED SJMP FINISH ；直接跳轉(zhuǎn)到結(jié)束等待 L1:CLR P1.1 ；(20H)(30H)，點(diǎn)亮P1.1連接的LED FINISH: SJMP $,例3.5：內(nèi)部RAM30H和31H中分別存有2個(gè)8位無(wú)符號(hào)數(shù)，編程找出其中的大數(shù)存入內(nèi)部32H單元中。 ORG 0040H MOV A, 30H CLR C SUBB A,31H JC L1 ；CY=1，轉(zhuǎn)移到 L1 ADD A,31H MOV 32H,A SJMP FINISH ；直接跳轉(zhuǎn)到結(jié)束等待 L1:MOV A,31H MOV 32H,A FINISH: SJMP $,(3) 執(zhí)行結(jié)果。 執(zhí)行該程序之前，利用單片機(jī)開發(fā)系統(tǒng)先往內(nèi)部RAM的20H和30H單元存放兩個(gè)無(wú)符號(hào)數(shù)(可以任意設(shè)定)，執(zhí)行后觀察點(diǎn)亮的LED是否和存放的數(shù)據(jù)大小相一致。 可以通過(guò)偉福仿真軟件看到程序執(zhí)行的結(jié)果。必須注意：要有初始值。,循環(huán)結(jié)構(gòu)不但使程序簡(jiǎn)練，而且大大節(jié)省存儲(chǔ)空間。 循環(huán)程序包含四部分： 、初始化部分 （循環(huán)計(jì)數(shù)器、地址指針初始化） 、循環(huán)處理部分（主體，需要重復(fù)執(zhí)行的部分） 、循環(huán)控制部分（修改地址指針、修改變量、檢測(cè) 循環(huán)結(jié)束條件） 、循環(huán)結(jié)束部分（對(duì)結(jié)果分析、處理，存放結(jié)果）,3-4 循環(huán)程序的設(shè)計(jì),先處理，后判斷：,先判斷，后處理：,循環(huán)有：?jiǎn)窝h(huán)、多重循環(huán)。 循環(huán)次數(shù)已知，可用計(jì)數(shù)器控制循環(huán)次數(shù)； 循環(huán)次數(shù)未知，按問(wèn)題條件控制循環(huán)是否結(jié)束。,1、單循環(huán)程序 （1）循環(huán)次數(shù)是已知的程序 例3.6、已知片內(nèi)RAM的40H單元開始依次存放10個(gè)8位無(wú)符號(hào)二進(jìn)制數(shù)，要求找出其中的最大數(shù)存入3FH單元中，試編程。 解：先將第一個(gè)數(shù)和第二個(gè)數(shù)比較，大者送入累加器A中，然后拿累加器中A的數(shù)與第三個(gè)數(shù)比較，依次比較下去。最后累加器A中剩下的是最大數(shù)。 比較大小用減法指令，注意恢復(fù)累加器A中的原來(lái)的大數(shù)。,START：MOV R2，#09H ；循環(huán)計(jì)數(shù)初值（循環(huán)次數(shù)已知） MOV R0，#40H ；地址指針初值 MOV A，R0 ；取數(shù) LOOP:INC R0；調(diào)整地址指針 CLR C SUBB A,R0 JC NEXT1 ；CY1（后者大）轉(zhuǎn)NEXT1 ADD A,R0；恢復(fù)A中的原來(lái)大數(shù) SJMP NEXT2 NEXT1: MOV A,R0;大數(shù)送給A NEXT2: DJNZ R2,LOOP;控制循環(huán)次數(shù) MOV 3FH,A SJMP $,P101頁(yè)延時(shí)程序例子,延時(shí)50毫秒的子程序。 DEL:MOV R7,#200 DEL1:MOV R6,#123 NOP DEL2:DJNZ R6,DEL2;2001232us 49.2ms DJNZ R7,DEL1 RET,DEALY:MOV R7,#20 DEL3: MOV R6,#123 DEL2:MOV R5,#200 NOP DEL1:DJNZ R5,DEL1 DJNZ R6,DEL2 DJNZ R7,DEL3 RET,約為延時(shí)1秒子程序,START: MOV R2,#08H ；設(shè)置循環(huán)次數(shù) MOV A,#0FEH ；從P1.0P1.7使LED逐 ；個(gè)亮過(guò)去 NEXT: MOV P1,A ；點(diǎn)亮LED LCALL DEALY RL A DJNZ R2,NEXT ；次數(shù)減1，不為零，繼續(xù) ；點(diǎn)亮下一個(gè)LED SJMP START DEALY:MOV R7,#20H,P1口循環(huán)點(diǎn)亮發(fā)光二極管程序,3-5 常用子程序介紹,步驟： 1、確定子程序名稱，即入口標(biāo)號(hào)。 2、確定子程序的輸入/輸出參數(shù)。 3、確定所用的寄存器和存儲(chǔ)單元，以便現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)。斷點(diǎn)保護(hù)由指令自動(dòng)完成。 4、確定子程序的算法，編寫源程序。,例3.7：多字節(jié)BCD數(shù)加法。 子程序： ADDB: PUSH PSW PUSH ACC CLR C LOOP: MOV A, R0 ADDC A, R1 DA A MOV R0, A INC R0 INC R1 DJNZ R2, LOOP POP ACC POP PSW RET,4字節(jié)BCD數(shù)相加主程序： MOV R0, #20H MOV R1, #30H MOV R2, #04H LCALL ADDB,3-6 查表程序,1、查表用指令 MOVC A, A+DPTR MOVC A, A+PC,例3.8：用查表發(fā)求（09）的平方 MOV DPTR, #TAB M